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【虛擬理髮】不用擔心髮型不合適,GANs技術的全新應用!

   

作者:謝嘉洵

去剪頭髮的時候,會大膽的嘗試新髮型?還是會保守的跟設計師表示跟上一次一樣?不敢嘗試新髮型的原因,是不是擔心剪完後的髮型不適合自己?如果是的話,那麼這款基於GAN(生成對抗網路)的AI技術方案Barbershop,會是你的最佳選擇!

自由選擇髮型與髮色,AI幫你換

只需要提供三張照片,即自己的照片、想要的髮型以及想要的髮色給演算法,人工智慧就會進行演算,將選好的髮型與你的臉融合。最重要的一點就是在於說:Barbershop合成出來的照片幾乎沒有生澀感!可以完美的進行各項嘗試,還不用擔心設計師剪出不合適的髮型。當然,如果不想更換髮色的話,只需要提供演算法相同的髮型照片就可以了。

自己的照片(右下)與想要的髮型(左上),若是不想改變髮色,則再一次的提供想要的髮型照片(右上)。

人工智能合成出來的照片

而為了確定Barbershop合成出來的圖片質量符合大眾審美,開發團隊還對396名參與者進行了用戶評估,而最終結果顯示:多數情況下他們都認為GAN給出的解決方案是最佳選擇!

調查結果統計

去除生澀感,帶來真實的視覺感受

GAN的架構可以學習將圖像的特定風格特徵移轉到另一個圖像上,譬如將馬轉換成斑馬。儘管它不是一個新技術了,但是它的應用仍然在帶給我們新的驚喜。就像是這個Barbershop方案,它就是使用了GAN的技術。

不過GAN的技術有一項致命的缺失,就是當光線或是角度進行變化時,AI很難去進行彌補。通常來說,演算法會試圖對圖片重新進行編碼,但往往只有兩張圖片的光線、角度等拍照條件相似時,才有辦法在置換時呈現優秀的結果。但是,這個條件很難被達成,所以在常見的AI合成髮型中,合成出的照片看起來都會有嚴重的生硬感。

AI合成照片中難以避免的生澀感(圖片來源

而Barbershop方案的開發團隊,為了克服這個難關,決定將圖片分作兩個層級:結構與外觀。

結構是指頭髮呈現出來的樣子,直髮、波浪,或是捲髮;外觀指的是頭髮的顏色、紋理、照明等深度編碼信息。將特定圖片的髮型與顏色移轉到自己的圖片上,並根據光源等條件來進行結果的修訂,就是Barbershop方案預設出來的目標。這樣的設計可以讓合成出來的照片更具有說服力與現實性,同時減少了AI的錯誤。

除此之外,他們還在GANs中增加了一個它並不具備,但是顯然非常需要的步驟:對齊(alignment)。將圖像進行分割後,再針對各個分割層來進行對齊與重組。這一種對齊方式,讓圖像更容易被比較和重構,有更具有真實性。

對齊重構示意圖

小結

當然,這個方法仍然存在缺陷,他無法對齊分割掩碼,也無法重新建構臉部,在部分圖片上仍然具有一定程度的瑕疵。雖然Barbershop方案在圖片的合成上還有一定的進步空間,但是這仍然瑕不掩瑜,它為我們展現了GAN技術的另外一種可能性。在未來,相信會有更多突破式的發展,讓我們在虛擬試穿、虛擬理髮中可以看到更多不同的組合。

謝嘉洵

Author: 謝嘉洵

喜歡貓,喜歡書,喜歡音樂與電影。

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